少模光纤干涉仪中光纤对准偏差的研究

本文利用数值仿真研究了少模光纤干涉仪中少模光纤与单模光纤的对准偏差对调制深度的影响.基于阶跃折射率光纤的矢量波动方程,数值求解导模的场分布.按无对准偏差时对光纤参数进行优化,使调制深度达到1.数值仿真了单模光纤偏心激励少模光纤情况下,少模光纤中的模式功率分布.仿真结果表明可用光功率检测的方法辅助少模光纤和单模光纤对准熔接,当光功率控制在极小值2%范围内时,横向对准偏差小于3微米.论文仿真了少模光纤干涉仪中光纤熔接对准误差与调制深度的关系.结果表明,当对准偏差小于3μm时,调制深度大于96%;当对准偏差大于4μm后,调制深度随对准偏差的增大而急剧减小.     

基于少模光纤的3×34 Gb/s PDM-QPSK信号模分复用实验

为了成倍地提高通信系统的传输容量,采用10 km少模光纤构建3×3模分复用实验平台,模式的转换及复用通过模式选择性光子灯笼实现,以相位调制-相干接收方式完成光信号的调制与检测,最终实现3×34 Gb/s偏振复用—正交相移键控(PDM-QPSK)信号的有效传输.研究结果表明:如果保持LP01、LP11和LP21的接收功率...     

低弯曲损耗少模光纤传输特性研究

提出一种采用少模阶跃光纤与单模光纤连接的方法,实现低弯曲损耗传输的新型光纤通信系统。采用有限元法研究了在模场直径相同的情况下少模光纤纤芯半径与折射率差的关系,以及不同参数下光纤的弯曲损耗;采用光束传播法计算了少模光纤的各种模式与普通单模光纤的基模的连接损耗。证明了采用少模光纤可以利用模式间的正交性实现有效的单模传输,并具有低的弯曲损耗和连接损耗。     

少模光纤及模分复用光纤传输系统

介绍了少模光纤的概念及利用少模光纤进行模式复用传输具有代表性的实验系统,并指出少模光纤模式复用或将成为扩大单纤长距离传输容量具有潜力的技术之一。     

少模光纤干涉仪性能的数值仿真研究

本文用数值仿真的方法研究了基于LP01模和LP02模干涉的少模光纤干涉仪的性能与光纤参数的关系.用有限差分法数值求解少模光纤干涉仪中单模光纤和少模光纤的导模.在少模光纤的LP03模截止且LP02导通的参数范围内,计算了调制深度和耦合效率与少模光纤参数的关系.计算结果表明,在采用SMF-28作为输入输出单模光纤的情况下,通过优化设计少模光纤的参数,可以使得调制深度大于98%,耦合效率接近于0.5.     

用于高阶模式转换的光纤模式耦合器设计

光纤模式耦合器因其较宽的波长带宽、高效率的模式耦合成为全光纤超短脉冲涡旋光束产生的首选.首先研究了单模光纤、少模光纤以及空心光纤的矢量模式特性,并分别设计了用于掺镱光纤激光器的单模-少模光纤(SMF-FMF)模式耦合器和单模-空心光纤(SMF-HCF)模式耦合器.然后,采用数值仿真软件研究了模式耦合器的耦合特性,分析纤...     

光纤智能材料与结构的神经网络处理

简述了光纤智能材料与结构中偏振调制型光纤传感，强度调制型光纤传感，少模光纤传感及光纤传感阵列信号的神经网络处理原理与技术，指出了采用神经网络处理智能材料与结构中光纤传感信号的优点及今后发展趋势。     

高增益、低DMG少模掺铒光纤及其放大性能研究

空分复用技术是大幅提高单根光纤数据传输容量的重要技术之一。对于长距离模分复用传输系统而言，少模掺铒光纤放大器是补偿光纤传输损耗必不可少的器件。因此，在少模掺铒光纤支持的所有模式中获得均衡增益至关重要，高差分模态增益会降低系统的传输性能。本文通过改进的化学气相沉积技术制备了18μm/124μm少模掺铒光纤，实验演示了基于该光纤的两模掺铒光纤放大器。当使用LP_11b模式泵浦时，该放大器所支持的LP₀₁和LP_11a模式可以在1535～1560 nm波段获得19.4 dB以上的增益，差分模态增益最大为0.66 dB。     

光纤通信空分复用技术研究进展分析

带宽容量需求的快速增长驱动光纤通信技术不断演进,目前多芯光纤复用、少模光纤复用、少模多芯光纤复用和轨道角动量模式复用等空分复用技术成为业界的关注焦点.基于此,对空分复用技术涉及的新型光纤设计、模式转换与控制、信道复用/解复用、光放大等关键技术及其研究进展进行了分析,同时对其技术特征进行了对比总结,并对光纤通信空分复用技术目前存在的问题和未来发展的应用前景进行了探讨和展望.     

基于少模光纤光栅的全光纤激光器产生轴对称偏振光束

轴对称矢量光束包含径向偏振和角向偏振,具有独特的强度和偏振分布,在表面等离子体激发、激光光镊和高分辨成像等领域有重要应用。光纤中的二阶本征模式TM01和TE01分别具有径向偏振和角向偏振的性质,可用于产生轴对称偏振光束。本文介绍基于少模光纤光栅的全光纤轴对称偏振光束的产生方法。     

基于FMFBG的全光纤轴对称偏振光束激光器

轴对称矢量光束包含径向偏振和角向偏振,具有独特的强度和偏振分布,在表面等离子体激发、激光光镊和高分辨成像等领域有重要应用。光纤中的二阶本征模式TM(01)和TE_(01)分别具有径向偏振和角向偏振性质,可用于产生轴对称偏振光束。介绍了基于少模光纤光栅(FMFBG)的全光纤轴对称偏振光束的产生方法。     

利用少模光纤产生涡旋光的实验

利用光纤产生涡旋光对提高轨道角动量通信系统的性能、降低轨道角动量通信系统的成本等方面有重要的应用价值。少模光纤是一种只存在基模和低阶模式的光纤,结合光纤中的耦合模理论和涡旋光的产生原理,仿真分析了入射角度对少模光纤中一阶模式激发效率的影响,实验在少模光纤中产生了一阶模式TM01、TE01和HEeven21,并将一阶矢量光束HEeven21与HEodd21模式叠加产生涡旋光。偏振检测和三角形衍射实验表明,少模光纤产生的涡旋光是圆偏振光,拓扑荷数l=1。利用少模光纤可为实验中涡旋光的产生提供一种简单、低成本的方法。     

光纤通信新型复用技术(本期优秀论文)

介绍了基于少模光纤(FMF)的MDM技术和基于涡旋光纤的OAM复用技术的研究背景与最新研究进展,并对其原理和理论模型进行概述,讨论了OAM模式的生成方式、OAM复用技术和模分复用的特点,并对这两种技术面临问题的解决方法和复用技术的发展方向提出了一些思路。     

超高速率超大容量建设用光纤技术

超高速率、超大容量、超长距离的光纤传输技术是解决通信网未来带宽需求的关键技术之一.在系统单信道速率向100Gb/s甚至1 Tb/s演进过程中,传统的G.652.D低水峰光纤仍将发挥重要作用.超高速率超大容量光纤通信在器件、调制格式、接收检测方式等方面的创新,对通信光纤的性能提出了新的要求.进一步降低光纤损耗可以延长中继距离;大有效面积光纤可以提高注入信道光功率,降低非线性效应,提高链路光信噪比(OSNR).多芯光纤和少模光纤,可以增加空分复用维度,是未来突破光纤香农极限的研究方向之一.     

微波外调制BOTDA光纤传感系统

通过微波电光调制和光纤光栅滤波产生连续泵浦光信号,声光调制产生脉冲信号,设计了一个基于布里渊光时域分析（BOTDA）技术的单端光纤传感系统。该系统通过扫描微波频率实现布里渊谱的测量,进而获得传感光纤上温度和应变的数据。对系统空间分辨率、测量时间等性能进行了分析,并对布里渊信号进行了仿真。     

基于少模掺铒光纤的10模式光纤放大器

对于模分复用系统,结合高模式增益和宽带宽增益特性的少模掺铒光纤(FM-EDF)放大器具有较高的应用价值。利用改进的化学气相沉积法(MCVD)结合溶液法制备了一种新型FM-EDF。该FM-EDF在976 nm和1 530 nm处的吸收系数分别为10.6 dB/m和35.0 dB/m;由COMSOL软件中有限元差分模块理论计算可得,其可支持10个空间模式(LP₀₁、LP_11a/b、LP_21a/b、LP₀₂、LP_31a/b以及LP_12a/b模式)的光传输。基于该FM-EDF搭建了全光纤放大系统并对其光模式放大特性进行了实验研究,研究结果表明,该光放大系统在40 nm带宽(1 525～1 565 nm)范围内获得10个模式的增益均大于17.0 dB,且差分模式增益均小于0.5 dB。因此,FM-EDF放大技术在模分复用系统中的广泛应用可进一步扩展光纤通信容量,具有重要的实际应用意义。     

基于少模光纤的单端BOTDA温度传感研究

提出了一种基于少模光纤的分布式温度传感系统,理论分析了少模光纤的布里渊散射谱和温度传感特性,将光纤末端产生的菲涅尔反射光作为探测光,搭建单端结构的布里渊光时域分析(BOTDA)系统,实现阶跃折射率两模光纤的温度传感测量。实验结果表明,阶跃两模光纤的布里渊频移与温度呈良好的线性关系,并在1km长光纤上实现了4.5m的空间分辨率、6.29℃的温度测量精度。     

ROF系统中毫米波产生方法的研究

本文对ROF系统中毫米波副载波的几种主要的产生方法进行了综述,着重介绍了利用直接调制,外部调制以及光外差技术产生毫米波的方案,并创新性地提出了一种基于光纤布拉格光栅的新型光外差技术。该技术利用光纤布拉格光栅滤波的方法,产生两束来自于同一光源的光波,从而消除了传统光外差技术中的相位噪声,提高了系统性能。     

基于背向瑞利散射的少模光纤模式耦合测量

少模光纤的模式耦合引起模分复用(MDM)系统传输性能劣化,是造成MDM技术难以在实际中大规模应用的主要因素之一。精确测量少模光纤模式耦合系数和量化分析模式耦合与系统性能之间的关系,可以为系统的损伤补偿提供可靠依据。分析了当前少模光纤模式耦合测量方法的利弊,并基于背向瑞利散射原理建立了一种模式转换器/解复用器和光纤环形器结构的少模光纤模式耦合测量系统,通过与多输入多输出功率分析的测量结果进行对比,验证了所提系统的测量性能。实验结果表明,所提系统较好地实现了对9.8km少模光纤模式耦合分布的测量,且测量结果稳定。     

ROF系统中毫米波产生法的研究

本文对ROF系统中毫米波副载波的几种主要的产生方法进行了综述,着重介绍了利用直接调制,外部调制以及光外差技术产生毫米波的方案,并创新性地提出了一种基于光纤布拉格光栅的新型光外差技术.该技术利用光纤布拉格光栅滤波的方法,产生两束来自于同一光源的光波,从而消除了传统光外差技术中的相位噪声,提高了系统性能.